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燕山山脉豆茶决明的形态多样性

2016-04-11魏贤星徐兴友

河北科技师范学院学报 2016年2期
关键词:居群分枝平均值

魏贤星,常 旭,李 燕,徐兴友*

(1 河北科技师范学院野生植物资源应用研究所,河北 秦皇岛,066600;2 邯郸市广泰中学)

燕山山脉豆茶决明的形态多样性

魏贤星1,常 旭1,李 燕2,徐兴友1*

(1 河北科技师范学院野生植物资源应用研究所,河北 秦皇岛,066600;2 邯郸市广泰中学)

为确定燕山地区豆茶决明的形态多样性情况,以燕山地区5个居群共75个个体为研究对象,对豆茶决明形态性状进行观测和比较。结果表明:除百粒质量之外,其余性状在各居群中都有较大的变异,分枝数的变异最大;株高、主根长、分枝数和百粒质量在5个居群间差异达到极显著水平;不同居群豆茶决明的株高与根直径、分枝数、百粒质量呈极显著负相关;根直径与茎直径、枝长呈极显著正相关。燕山山脉豆茶决明的居群分化差异与地理因素有一定关系,不同生境条件会影响居群分化,引起各居群形态性状的变异,而种子的遗传稳定性高,受外界环境的影响较小。

豆茶决明;形态性状;种质资源;燕山地区

豆茶决明(Cassianomame(Sieb.)Kitag)属云实科(Caesalpiniaceae)决明属(Cassia)一年生草本植物[1],主要分布在我国华北、东北、华东、中南、台湾等地区,朝鲜、日本也有,生于向阳山坡、草地、河边、荒地等处。豆茶决明全草中含有蒽醌、黄酮黄烷醇等药用成分[2~5],对心血管系统、神经系统、内分泌系统、免疫系统、消化系统和呼吸系统疾病均有不同程度的治疗作用[6,7]。豆茶决明在药理、保健方面具有多重功效,是极具开发潜力的野生植物资源。

国内外对豆茶决明的研究有限,尤其在资源调查、引种、栽培及开发等方面。笔者对燕山地区5个居群的豆茶决明全草形态性状进行调查,探究各居群全草形态变化差异,旨在为豆茶决明种质资源多样性的研究及栽培、选育和开发利用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料的采集

试验材料分别于2014年10月中旬采自秦皇岛青龙界岭、承德宽城黄崖子、承德兴隆三道梁子、唐山迁西东荒峪和唐山遵化小厂乡,采样点概况见表1。1号居群生长在玉米地边上;2号居群原产地位于承德宽城,开荒后板栗树下面的荒地,伴生种有龙牙草、野菊等;3号居群原产地位于承德兴隆,小路边上,伴生种有狗尾草、鬼针草等;4号居群原产地位于唐山迁西,靠西北山坡上,伴生种有狗尾草、马唐;5号居群位于唐山遵化,东南坡,伴生种有奈蒿、虎尾草、茵陈蒿等。

表1 燕山地区豆茶决明采样点概况

1.2 试验方法

每个居群随机选取15个豆茶决明个体,用卷尺、游标卡尺测量它们的株高、茎直径、根直径、侧枝长、主根长和分枝数;收集各居群种子,自然风干,称重法计算百粒质量。

2 结果与分析

2.1 不同居群豆茶决明的株高

不同豆茶决明居群株高变化在25.35~46.21cm之间,平均值为40.23cm,株高变异系数变化在0.12~0.18之间,平均值为0.14。其中唐山遵化居群豆茶决明株高值最大,秦皇岛青龙居群株高值最小,二者之间差异显著(表2)。

2.2 不同居群豆茶决明的茎直径

不同居群豆茶决明茎直径变化在3.24~3.97mm之间,平均值为3.54mm,茎直径的变异系数变化在0.20~0.30之间,平均值为0.24。其中秦皇岛青龙居群茎直径最大,而唐山迁西居群茎直径最小,二者间差异显著(表2)。

2.3 不同居群豆茶决明的根直径

不同居群间豆茶决明根直径变化在4.30~5.61mm之间,平均值为4.98mm,根直径的变异系数变化在0.15~0.37之间,平均值为0.23。其中秦皇岛青龙居群根直径值最大,承德兴隆居群根直径值最小,二者间差异不显著(表2)。

2.4 不同居群豆茶决明的枝长

不同居群豆茶决明枝长变化在44.13~54.06cm之间,平均值为48.40cm,枝长的变异系数变化在0.11~0.23之间,平均值为0.17。其中唐山遵化居群枝长最长,秦皇岛青龙居群枝长最短,二者间差异极显著(表2)。

2.5 不同居群豆茶决明的主根长

不同居群豆茶决明的主根长变化在14.47~18.96cm之间,平均值为16.80cm,主根长的变异系数变化在0.14~0.22之间,平均值为0.18。其中唐山遵化居群根长最短,而秦皇岛青龙居群根长最长,二者间差异极显著(表2)。

2.6 不同居群豆茶决明的分枝数参数

不同居群豆茶决明的分枝数变化在19.20~44.27之间,平均值为30.56。各居群变异系数变化在0.28~0.47之间,平均值为0.34 。其中唐山遵化居群的分枝数值最小,秦皇岛青龙居群的分枝数值最大,二者间差异达到极显著(表2)。

表2 燕山地区5个豆茶决明居群的形态指标及变异系数(CV)

注:大写英文字母表示在0.01水平上差异极显著,小写英文字母表示在0.05水平上差异显著。

2.7 不同居群豆茶决明的百粒质量

不同居群豆茶决明种子百粒质量在0.863 7~1.134 7g之间变化,平均值为0.974 7g,各居群种子百粒质量的变异系数在0.02~0.05之间变化,平均值为0.03。其中秦皇岛青龙居群种子百粒质量最大,唐山迁西居群种子百粒质量最小,二者间差异极显著(表2)。

2.8 豆茶决明不同居群间性状差异显著性分析

燕山地区豆茶决明的茎直径值在居群间差异不显著(表3)。根直径和枝长值差异显著,其余形态特征值有极显著差异,占全部性状测量值的57.14%。由此可知,燕山地区豆茶决明有一半性状在居群间发生较大的分化。这些差异是离不开各自生存的环境的影响。

表3 燕山地区豆茶决明形态特征在居群水平上差异显著性检验

注:*表示在0.05水平上差异极显著,**表示在0.01水平上差异显著。

2.9 不同居群豆茶决明的形态性状相关分析

将5个豆茶决明居群的株高、茎直径、根直径、枝长、主根长、分枝数和百粒质量的原始值进行相关性分析,结果表明,株高与根直径、分枝数、百粒质量呈极显著负相关(表4),根直径与茎直径、枝长呈极显著正相关,百粒质量和分枝数极显著正相关(r=0.439),百粒质量和根直径、茎直径、主根长呈显著正相关,枝长和茎直径也为显著正相关(r=0.290),分枝数和枝长、主根长和株高都呈显著负相关。

表4 燕山地区豆茶决明形态性状的相关系数

注:*表示在0.05水平上的差异显著,**表示在0.01水平上的差异极显著。

3 结论与讨论

不同居群豆茶决明全草的多个形态性状在各个居群内部都发生不同程度的变异,遗传多样性丰富,各性状变异系数均值的变化范围是0.03~0.34,各居群株高变异系数的变化范围是0.12~0.18,茎直径变异系数的变化范围是0.20~0.30,根直径变异系数的变化范围是0.15~0.37,枝长变异系数的变化范围是0.11~0.23,主根长变异系数的变化范围是0.14~0.22,分枝数变异系数的变化范围是0.28~0.47,百粒质量变异系数的变化范围是0.01~0.05。其中各居群分枝数的变异是最大的,不同居群内百粒质量发生的变异是最小的,这也说明了种子的遗传稳定性高,受外界环境的影响较小,其他形态性状均有较大的变异。

由各居群间形态性状值的差异显著性检验得知,不同居群间豆茶决明形态性状的85.71%差异显著,绝大部分形态性状在5个居群间都发生了分化,尤其5个居群间百粒质量的差异是极显著的。同时发现居群间的株高、枝长随居群地海拔高度的下降,其值呈逐渐增大趋势;居群间的其他形态性状随海拔下降,其值也有变小趋势;这也表明居群分化差异与地理因素有一定关系,各居群生境条件对居群分化的影响也是不可忽略的重要因素[8,9]。

通过各居群形态性状的相关性分析得知,不同居群豆茶决明的株高与根直径、分枝数、百粒质量呈极显著负相关,即株高值越大,其根直径、分枝数、百粒质量越小;根直径与茎直径、枝长呈极显著正相关,根直径值变大,其茎直径、枝长值也会随着变大,同样百粒质量越大,分枝数值也会越大。

[1] 河北植物志编辑委员会.河北植物志(第一卷)[M].石家庄:河北科学技术出版社,1986.

[2] 李婷,冯占民,杨巡纭.决明属植物的化学成分及药理作用研究进展[J].林产化学与工业,2012,32(6):107-118.

[3] 王芳生,丁艳丽,邓旭明,等.从豆茶决明中分离蒽醌酮的结构鉴定[J].中国药学杂志,2000,35(增刊):37-38.

[4]KitanakaS,TakidoM.DemethyltorosaflavonesCandDfromCassianomame[J].Phytochemistr,1992,31(8):2 927-2 929.

[5]HatanoT,YamashitaA,HashimotoT,etal.FlavandimmerswithlipaseinhibitoryactivityfromCassianomame[J].Phtochemistry,1997,46(5):893-900.

[6] 吴皓.豆茶决明提取物对CHO-K1细胞系细胞周期的影响及其对丝裂霉素C诱导染色体畸变的抑制作用[J].国外医学中医中药分册,2004,26(2):111.

[7]WangDan,WangWeining,QiBaochan,etal.EffectofCassianomameonsmallintestinemovement,diuresisandantiinflammationinrats[J].ChineseHerbalMedicines,2013,5(4):260-263.

[8] 邢毅,赵祥,董宽虎,等.不同居群达乌里胡枝子形态变异研究[J].草业学报,2008,17(4):26-31.

[9] 王勋陵,王静.植物的形态结构与环境[M].兰州:兰州大学出版社,1989.

(责任编辑:朱宝昌)

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.02.005

Studies on Morphological Diversity ofCassianomamein Yanshan Mountain

WEI Xianxing1, CHANG Xu1, LI Yan2, XU Xingyou1

(1 Institute of Wild Plant Resources Application, Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066600; 2 Guangtai Middle School Of Handan City; China)

Five populations ofCassianomamein Yanshan mountain were used to investigate the morphological characters in order to provide a theoretical basisCassianomamegenetic diversity and excellent germplasm resources preservation and cultivation. The results showed that all traits but 100-seed weight had large variation in each population. The difference of plant height, root length, branch number and 100-seed weight reached very significant levels in five populations. The plant height and root diameter, branch number and 100-seed weight of different populations ofCassianomamewere negatively correlated, while root diameter was significantly positively correlated with stem diameter and branch length. Population differentiation and geographical factors had a certain relationship. Different habitat conditions would affect the variation of populations as well as the morphological characters of each population. However, the seed expressed highly genetic stability, which was less affected by the external surroundings.

Cassianomame; morphological character; germplasm resource; Yanshan region

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.02.004

国家科技基础性工作专项重点项目(项目编号:2008FY110400-3-1-1)。

2016-03-23; 修改稿收到日期: 2016-05-20

S542+.9

A

1672-7983(2016)02-0020-04

魏贤星(1988-),男,硕士研究生。主要研究方向:野生植物资源的保护与利用。

*通讯作者,男,教授,博士,硕士研究生导师。主要研究方向:野生植物资源的保护与利用。E-mail:xuxingyouzlj@126.com。

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